Njia ya Juu Chini dhidi ya Chini Juu katika Nanoteknolojia
Teknolojia ya Nano inabuni, kukuza au kuchezea kwa mizani ya nanomita (bilioni ya mita). Ukubwa wa kitu kinachoshughulika unapaswa kuwa chini ya nanomita mia angalau katika mwelekeo mmoja ili kuita kitu kuwa nanoteknolojia. Kuna mbinu mbili za kubuni katika nanoteknolojia inayojulikana kama juu-chini na chini-juu. Mbinu zote mbili ni muhimu katika aina tofauti za programu.
Njia ya Juu chini
Katika mbinu ya kutoka juu kwenda chini, vipengee vya ukubwa wa nano hutengenezwa kwa kuchakata vitu vikubwa kwa ukubwa. Uundaji wa saketi iliyojumuishwa ni mfano wa nanoteknolojia ya juu chini. Sasa imekuzwa hadi kufikia kiwango cha kuunda mifumo ya kielektroniki ya nano (NEMS) ambapo vijenzi vidogo vya kimitambo kama vile leva, chemchemi na njia za maji pamoja na saketi za kielektroniki hupachikwa kwenye chip ndogo. Vifaa vya kuanzia katika utengenezaji huu ni miundo mikubwa kama vile fuwele za silicon. Lithography ni teknolojia ambayo imewezesha kutengeneza chips ndogo kama hizo na kuna aina nyingi za hizo kama vile picha, boriti ya elektroni na lithography ya boriti ya ion.
Katika baadhi ya programu nyenzo za kipimo kikubwa husagwa hadi kipimo cha nanomita ili kuongeza eneo la uso kwa uwiano wa kipengele cha ujazo kwa utendakazi zaidi. Dhahabu ya Nano, fedha ya nano na dioksidi ya nano titani ni nyenzo za nano zinazotumiwa katika matumizi tofauti. Mchakato wa kutengeneza nanotube ya kaboni kwa kutumia grafiti katika tanuri ya arc ni mfano mwingine wa mbinu ya juu chini ya nanoteknolojia.
Njia ya kwenda chini
Mtazamo wa chini kabisa katika nanoteknolojia ni kutengeneza miundo mikubwa zaidi kutoka kwa vizuizi vidogo vya ujenzi kama vile atomi na molekuli. Mkusanyiko wa kibinafsi ambamo miundo ya nano inayotakikana hujikusanya yenyewe bila ghiliba yoyote ya nje. Wakati ukubwa wa kitu unapungua katika nanofabrication, mbinu ya kutoka chini kwenda juu ni kijalizo muhimu cha mbinu za kutoka juu chini.
Mbinu ya juu zaidi nanoteknolojia inaweza kupatikana kutoka kwa asili, ambapo mifumo ya kibiolojia imetumia nguvu za kemikali kuunda miundo ya seli zinazohitajika kwa maisha. Wanasayansi na wahandisi hufanya utafiti ili kuiga ubora huu wa asili ili kutoa makundi madogo ya atomi mahususi, ambayo yanaweza kujikusanya yenyewe katika miundo changamano zaidi. Utengenezaji wa nanotubes za kaboni kwa kutumia mbinu ya upolimishaji unaochochewa na chuma ni mfano mzuri wa mbinu ya nanoteknolojia kutoka chini kwenda juu.
Mashine na utengenezaji wa molekuli ni dhana ya nanoteknolojia ya kutoka chini kwenda juu iliyoanzishwa na Eric Drexler katika kitabu chake Engines of Creation mnamo 1987. Imetoa maoni ya mapema ya jinsi gani mifumo ya kimakanika ya nano-mizani inaweza kutumika kujenga miundo changamano ya molekuli..
Tofauti kati ya mbinu ya Juu-chini na Chini-juu katika nanoteknolojia
1. Mchakato wa utengenezaji huanza kutoka kwa miundo mikubwa katika mbinu ya kutoka juu kwenda chini ambapo vizuizi vya kuanzia ni vidogo kuliko muundo wa mwisho katika mbinu ya kutoka chini kwenda juu
2. Utengenezaji wa chini juu unaweza kutoa miundo yenye nyuso na kingo kamilifu (siyo iliyokunjamana na haina mashimo n.k.) ingawa nyuso na kingo zinazotokana na utengenezaji wa juu chini si kamilifu kwa vile zina mikunjo au zina matundu.
3. Teknolojia za utengenezaji wa mbinu za chini juu ni mpya zaidi kuliko utengenezaji wa juu chini na unatarajiwa kuwa mbadala wake katika baadhi ya programu (mfano: transistors).
4. Bidhaa za mbinu za kutoka chini kwenda juu zina usahihi wa hali ya juu (udhibiti zaidi wa vipimo vya nyenzo) na kwa hivyo zinaweza kutengeneza miundo midogo ikilinganishwa na mbinu ya kutoka juu chini.
5. Katika mbinu ya kutoka juu-chini kuna kiasi fulani cha nyenzo iliyoharibika kwani baadhi ya sehemu huondolewa kutoka kwa utofautishaji wa muundo wa asili hadi mkabala wa chini-juu ambapo hakuna sehemu ya nyenzo inayoondolewa.
